Системы мира (от древних до Ньютона) - Г. Гурев

К периоду астрономической деятельности Тихо относится появление целого ряда комет, которые он наблюдал с все возрастающей точностью. Уже наблюдения над яркой кометой 1577 г. в достаточной степени убедили его в том, что кометы не имеют параллакса и находятся, следовательно, далеко за пределами лунной орбиты. Таким образом он разрушил распространенное тогда мнение Аристотеля (которого он и сам придерживался несколькими годами раньше), что кометы являются порождениями нашей земной атмосферы. Наблюдения привели его к несомненному выводу, что кометы представляют собой самостоятельные небесные тела и что они движутся по совершенно определенным орбитам вокруг Солнца на расстоянии, которое превосходит расстояние Венеры. Этим своим выводам Тихо Браге справедливо гордился, ибо тем самым он весьма серьезно пошатнул старое представление о твердых хрустальных небесных сферах.

Тихо Браге довольно скоро обнаружил значительную разницу между предвычисленными и наблюдаемыми положениями планет. Поэтому он пришел к заключению, что ближайшей задачей астрономии являются точные и систематические наблюдения с целью установить движение планет, а затем, на основании данных наблюдений, выяснить действительную систему мира. Однако смерть помешала Тихо Браге обработать результаты своих наблюдений. Он успел только убедиться в полнейшей несостоятельности птолемеевого представления о движении планет и вследствие этого обратил свое особое внимание на планету Марс. Путь этой планеты издавна представлял наибольшие затруднения для астрономов, потому что он всего менее согласуется с эксцентрическим кругом.

Фиг. 35. Тихо Браге в своей обсерватории руководит измерением положения небесных светил.

Этот астроном вполне сознавал простоту и ясность, с которой система Коперника распутывала сложность планетных движений. Он допускал даже, что это наиболее удобная гипотеза для вычислений, и поэтому не скупился на похвалы Копернику. Но понимая, что видимые движения планет лучше согласуются с новым учением, чем с геоцентрическим воззрением, Тихо Браге тем не менее не решался признать, что новое учение соответствует фактическому положению вещей. И это потому, что никак не мог себе представить движения Земли, хорошо видя те затруднения, которые тогда связаны были с системой Коперника.

Посмотрим, какие возражения приводил Тихо Браге против допущения движения Земли.

Прежде всего Тихо Браге указывал на то, что если Земля движется вокруг Солнца, то она в течение полугода пробегает такое огромное расстояние, что неподвижные звезды должны изменять свое кажущееся положение в пространстве, т. е. обнаруживать параллакс. А между тем Тихо Браге, стараясь проверить правильность теории Коперника, совершенно безрезультатно искал параллакс звезд. Правда, как мы уже знаем, Коперник, предвидя это возражение, наперед отверг его указанием на громадность расстояния неподвижных звезд. Но Тихо Браге не соглашался с этим указанием, так как в этом случае между звездами и солнечной системой оставалось бы «пустое пространство» слишком обширных размеров. Он говорил: «Коперник предполагает невероятное и нелепое расстояние. Во всем должна быть гармония; создатель любит порядок, а не беспорядок. Подобное пространство, лишенное звезд и планет, не служило бы ровно ни к чему».

В письме к Ротману от 24 ноября 1589 г. Тихо Браге писал: «Если допустить годовое движение Земли, то пришлось бы отодвинуть сферу неподвижных звезд в такую даль, чтобы описываемая Землею орбита была по сравнению с этим расстоянием ничтожно малой. Считаешь ли ты возможным, чтобы расстояние между Солнцем, этим предполагаемым центром мира, и Сатурном было меньше одной семисотой расстояния от сферы неподвижных звезд? К тому же это пространство должно было быть лишенным звезд. А между тем так должно быть непременно, если годичный путь Земли, рассматриваемый с неподвижных звезд, составляет по величине только одну минуту». На самом же деле, как это удалось доказать только в- XIX в., параллакс даже ближайших звезд меньше одной секунды, так как звезды действительно находятся на огромном расстоянии от солнечной системы.

Наиболее серьезным и вместе с тем оригинальным казалось следующее астрономическое возражение Тихо Браге против учения Коперника, выведенное им из своих наблюдений движения комет. Тихо Браге считал, что если учение Коперника правильно, то в движении комет должно наблюдаться то же «второе неравенство», которое замечается в движении планет, т. е. в движениях комет, подобно планетам, должны замечаться явления, обратного движения, узлов, стояния. Между тем наблюдения Тихо Браге привели его к заключению, что кометы не меняют направления своего движения, т. е. «не делают» узлов, и в этом он видел ясное доказательство неправильности учения о годовом движении Земли. Он писал ученому Пейцеру: «Две кометы, которые пришли в положение противостояния к Солнцу, показали довольно очевидно, что Земля действительно не движется, так как ее предполагаемое движение не влияло на их предварительно вычисленное и равномерное течение, как в планетах, которые на этом основании, как думает Коперник, изменяют свое движение на обратное». Но все дело в том, что Тихо Браге наблюдал очень мало комет и добытый им материал не позволял делать правильных выводов об особенностях их кажущегося пути. Впоследствии оказалось, что годовое движение Земли сказывается и на видном перемещении комет.

Помимо указанных астрономических возражений против учения Коперника, отрицательное отношение Тихо Браге к представлению о движении Земли основывалось еще на тогдашних «физических принципах», на характерном для того времени отсутствии правильных понятий в области механики. Прежде всего Тихо Браге приводил ходячее возражение, что если бы Земля вращалась вокруг оси, то никакое падающее тело не могло бы достичь поверхности земли по отвесной линии: все подвижные предметы всегда уносились бы к западу. Как известно, Коперник предвидел подобное возражение и пытался его опровергнуть указанием на то, что все земные тела неразрывно связаны с Землей и поэтому они вместе с нею вращаются. Однако это указание не могло быть достаточно убедительным в то время, когда закон инерции был еще неизвестен, и поэтому еще долгое время казалось непонятным, каким образом при вращении Земли камень, брошенный с высоты башни, может упасть у ее подножия.

Далее Тихо Браге подчеркивал, что Земля слишком «инертна и толста», слишком «неуклюжа и тяжела», чтобы быть способной двигаться в пространстве наподобие планеты или другого небесного тела. Упомянутый уже Ротман, в ответ на это, возражал, что по наблюдению самого Тихо Браге Солнце в 140 раз, Юпитер в 12 раз, а Сатурн в 22 раза больше Земли (на самом деле эти числа значительно преуменьшены) и поэтому их надо считать еще менее пригодными для движения. Но Тихо Браге не обратил внимания на это совершенно справедливое замечание, так как вопреки данным о размерах светил, он, очевидно, не считал их тяжелыми.

Затем он указал на отсутствие силы, которая поддерживала бы постоянное направление земной оси. Это действительно было тогда весьма веским аргументом против учения Коперника. Вообще возражения Тихо Браге против системы Коперника нельзя рассматривать как предвзятые, — они вытекали из господствовавших тогда неправильных понятий.

Наконец, Тихо Браге останавливало еще затруднение библейского характера: ведь «священное писание» в книге Иисуса Навина («Солнце, остановись в Гаваоне!») прямо отвергает учение о движении Земли вокруг неподвижного Солнца. Таким образом у Тихо Браге создалось такое положение: систему Птолемея необходимо отбросить, так как она является слишком запутанной, чтобы быть правдоподобной, а систему Коперника, несмотря на ее гораздо более простой характер, нельзя принять, потому что она противоречит как современным ему физическим воззрениям, так и священному писанию. Поэтому уже в 1583 г. Тихо Браге придумал свою собственную систему мира, которая имела ясно выраженный промежуточный, так сказать соглашательский характер: она представляла собой компромисс между системами Птолемея и Коперника. Он изложил ее в 1587 г. в своем сочинении «О новейших явлениях в эфирном мире», написанном по поводу его наблюдений над кометой 1577 г. (оно вышло из печати в 1603 г., после смерти автора, но в списках было распространено гораздо раньше- уже в 1588 г.).

В этом сочинении Тихо Браге говорит: «Я заметил, что древняя система Птолемея совсем неестественная и весьма запутана. Но я не одобряю тоже нововведения, предложенного Коперником, по примеру Аристарха Самосского, о котором говорит Архимед в своей книге «О числе песка», адресованной Гедиону, королю сицилийскому. Эта грубая масса Земли, столь мало способная к движению, не может, подобно небесным телам, перемещаться и двигаться тремя различными способами, не нарушая закона физики. При том же и священное писание мешает принять это учение… Итак, я полагаю, что следует твердо и без всяких колебаний поместить Землю неподвижно в центре мира, следуя мнению древних и свидетельству священного писания. По моему мнению, небесные движения происходят таким образом, что Солнце, Луна и сфера неподвижных звезд, замыкающая всю а селенную, имеют центром Землю. Пять планет обращаются вокруг Солнца, как около своего вождя и короля, а Солнце беспрестанно находится среди этих небесных тел и в сопровождении их совершает свое годовое движение вокруг Земли».